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16.在一个氧化还原反应的体系中,共有H2O、ClO-、CN-、HCO3-、N2、Cl-六种物质.在反应过程中测得ClO-和N2的物质的量随时间变化的曲线如图所示.下列有关判断中正确的是(  )
A.还原剂是含CN-的物质,氧化产物只有N2
B.氧化剂是ClO-,还原产物是HCO3-
C.配平后氧化剂与还原剂的化学计量数之比为4:1
D.标准状况下,若生成2.24LN2,则转移电子数为NA

分析 由曲线变化图可知,随反应进行ClO-的物质的量降低,N2的物质的量增大,故ClO-为反应物,N2是生成物,根据电子转移相等可知,CN-是反应物,由氯元素守恒可知Cl-是生成物,由碳元素守恒可知HCO3-是生成物,由氢元素守恒可知H2O是反应物.反应中Cl元素化合价由+1价降低为-1价,化合价总共降低2价,C元素化合价由+2价升高为+4价,N元素化合价由-3价升高为0价,化合价升降最小公倍数为2[(4-2)+(3-0)]=10价,故CN-系数为2,ClO-系数为5,由元素守恒可知HCO3-系数为2,N2系数为1,Cl-系数为5,H2O系数为1,反应方程式为2CN-+5ClO-+H2O=2HCO3-+N2↑+5Cl-

解答 解:由曲线变化图可知,随反应进行ClO-的物质的量降低,N2的物质的量增大,故ClO-为反应物,N2是生成物,根据电子转移相等可知,CN-是反应物,由氯元素守恒可知Cl-是生成物,由碳元素守恒可知HCO3-是生成物,由氢元素守恒可知H2O是反应物.反应中Cl元素化合价由+1价降低为-1价,化合价总共降低2价,C元素化合价由+2价升高为+4价,N元素化合价由-3价升高为0价,化合价总共升降最小公倍数为2[(4-2)+(3-0)]=10价,故CN-系数为2,ClO-系数为5,由元素守恒可知HCO3-系数为2,N2系数为1,Cl-系数为5,H2O系数为1,反应方程式为2CN-+5ClO-+H2O=2HCO3-+N2↑+5Cl-
A、反应中,C元素化合价由CN-中+2价升高为HCO3-中+4价,N元素化合价由CN-中-3价升高为N2中0价,可知氧化产物有HCO3-、N2,故A错误;
B、反应中Cl元素化合价由ClO-中+1价降低为Cl-中-1价,ClO-是氧化剂,还原产物是Cl-,故B错误;
C、由上述分析可知,反应为2CN-+5ClO-+H2O=2HCO3-+N2↑+5Cl-,反应中是CN-是还原剂,ClO-是氧化剂,氧化剂与还原剂的化学计量数之比为5:2,故C错误;
D、2.24LN2(标准状况)的物质的量为0.1mol,所以参加反应的ClO-的物质的量为0.5mol,反应中只有氯元素化合价降低,由ClO-中+1价降低为Cl-中-1价,所以转移电子数为0.5mol×2×NAmol-1=NA,故D正确.
故选:D.

点评 本题考查氧化还原反应计算、基本概念等,难度中等,根据曲线变化图分析反应物、产物,利用守恒生成方程式是关键.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

6.体积相同的甲、乙两个容器中,分别都充有等物质的量的SO2和O2,在相同温度下发生下列反应:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g),并达到平衡.在这过程中甲容器压强保持不变,乙容器保持体积不变,若甲容器中SO2的转化率为p%,则乙容器中SO2的转化率(  )
A.等于p%B.大于p%C.小于p%D.无法判断

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

7.氨气是一种重要工业原料,在工农业生产中具有重要的应用.
(1)已知:N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H=+180.5kJ•mol-1
4NH3(g)+5O2(g)═4NO(g)+6H2O(g)△H=-905kJ•mol-1
2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=-483.6kJ•mol-1
则N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)的△H=-92.4kJ/mol.
(2)工业合成氨气的反应为N2(g)+3H2(g)?2NH3(g).在一定温度下,将一定量的N2和H2通入到体积为1L的密闭容器中达到平衡后.改变下列条件,能使平衡向正反应方向移动且平衡常数不变的是①②.
①增大压强    ②增大反应物的浓度    ③使用催化剂   ④降低温度
(3)①实验室常用加热氯化铵固体和氢氧化钙固体的混合物来制取氨气,实验室还可在NaOH(填一种试剂)中滴加浓氨水的方法快速制取少量氨气.
②常温下氨气极易溶于水,溶液可以导电.氨水中水电离出的c(OH-)<  10-7 mol•L-1(填写“>”、“<”或“=”);
③将相同体积、pH之和为14的氨水和盐酸混合后,溶液中离子浓度由大到小的顺序为c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+).
(4)合成氨的原料氢气是一种新型的绿色能源,具有广阔的发展前景.现用氢氧燃料电池进行图所示实验:(其中a、b均为碳棒).如图所示:
右边Cu电极反应式是Cu-2e-=Cu2+
a电极的电极反应式O2+2H2O+4e-=4OH-

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

4.实验室制取氯气除了用浓盐酸和二氧化锰反应外还可运用下列反应:KClO3+6HCl═KCl+3Cl2↑+3H2O,该反应的优点是反应产生氯气速度快、不需加热.
(1)上述反应中HCl是还原剂,KClO3中的Cl元素被还原,若反应产生0.3mol氯气,则转移的电子数目为0.5NA
(2)1943年 海维西 (1885-1966)匈牙利人,利用同位素作为化学研究中的示踪原子获诺贝尔奖.为了确定氯酸钾的还原产物,化学上常采用K37ClO3和H35Cl反应,结果表明KCl 中不含37Cl原子,试问1mol K37ClO3反应产生氯气的质量是212克.

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11.下列有关物质制备说法不正确的是(  )
A.电解饱和食盐水制得金属NaB.电解熔融MgCl2制得金属Mg
C.高温下CO还原赤铁矿可用于炼铁D.高温下焦炭还原二氧化硅制得粗硅

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

1.NA为阿伏伽德罗常数的值.下列叙述错误的是(  )
A.标准状况下,22.4L CH3OH所含中子数为14NA
B.常温常压下,1mol Na2CO3所含CO32-的数目等于NA
C.56g Fe与足量水蒸气反应,转移的电子数目为$\frac{8}{3}$NA
D.1L pH=0的H2SO4所含H+数目为NA

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

8.(1)1mol H2SO4中含NA个硫原子,4mol O.
(2)19g某二价金属的氯化物ACl2中含有0.4mol Cl-离子,ACl2的摩尔质量是95 g•mol-1,相对分子质量是95,A的相对原子质量是24.
(3)用20g烧碱配制成500mL溶液,该溶液浓度为1mol/L;从中取出1mL,其物质的量浓度为1mol/L;含溶质0.04g.

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5.mg某双原子分子的气体在标准状况下的体积为V1L,其摩尔质量为Mg/mol,将其溶于水(该气体与水不反应)得到体积为V2L的溶液,NA表示阿伏加德罗常数的值,则下列错误的是(  )
A.该气体分子的摩尔质量为$\frac{22.4m}{{V}_{1}}$g/mol
B.该气体分子中含有的原子数目为$\frac{{N}_{A}{V}_{1}}{22.4}$g/mol
C.该气体溶于水后得到溶液的物质的量浓度为$\frac{m}{M{V}_{2}}$mol/L
D.该气体溶于水后得到溶液的物质的量浓度$\frac{{V}_{1}}{22.4{V}_{2}}$mol/L

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

6.已知在相同条件下,HCN的电离程度比HF小,请根据有关知识分析判断,在相同温度下,物质的量浓度相同的NaCN溶液和NaF溶液中:[c(CN-)+c(OH-)]小于[c(F-)+c(OH-)](填“等于”“大于”或“小于”)

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